内容正文:
第二节 通过细胞核移植克隆动物
[课标要求]
1.概述利用核移植技术克隆动物的过程和原理。
2.举例说明动物细胞核移植技术的应用价值。
时间 科学家 主要事件
1938年 ________ 提出将胚胎细胞的细胞核移植到_________细胞中构建新胚胎的设想
1952年 ___________
和金 将两栖动物豹蛙______细胞的核移植到去核的卵中,使重组细胞发育成能摄食的蝌蚪
1962年 ________
以金鱼和鳑鲏鱼为材料,进行细胞核移植实验,并成功获得了幼鱼
[主干知识梳理]
一、将体细胞核移入一个去核卵细胞后形成的重组细胞可发育成动物个体
1.动物细胞核移植的主要发展历程
斯佩曼
去核的卵
布里格斯
囊胚
童第周
2.动物细胞核移植概念:指将_______核移入一个____________细胞中,并使其发育成动物个体的过程。
体细胞
去核的卵母
二、通过细胞核移植克隆出的动物与供核体具有相同遗传物质
1.细胞全能性与发育的全能性
全能性 指细胞发育成完整_____的潜能,如受精卵与受精卵第一次卵裂形成的2个子细胞等
发育的全能性 细胞的细胞核基因组完整,不能发育成完整个体,如_____
_____的细胞
2.全能性的大小
(1) _______的全能性最高。
(2)细胞分化的过程中,发育的潜能逐渐变窄,全能性_______。
(3) _____等动物细胞的全能性一般比_____等动物容易体现。
个体
各种
特化
受精卵
降低
低
高
3.小鼠核移植实验
技术支持 借助精密的____________和高效率的__________法。
操作流程
显微操作仪
细胞融合
4.“多莉”羊的克隆
(1)克隆操作流程
(2)“多莉”羊的成功克隆证明
①高度分化的细胞经过一定的技术处理,也可回复到____________时期的功能,表现出全能性。
②在胚胎和个体发育中,_______具有调控_______发育的作用。
类似受精卵
细胞质
细胞核
三、动物细胞克隆技术的意义及存在问题
研究意义 (1)研究生物学的基本问题:探讨胚胎细胞_____问题,搞清楚_______与________的关系问题;
(2)实际应用价值:药物生产、优良种畜的培育和繁殖、拯救濒危动物、治疗性克隆等
存在的问题 (1)核移植技术仍不尽成熟;
(2)克隆动物存在______低、某些克隆动物_____等问题
分化
细胞核
细胞质
成功率
早衰
[预习效果自评]
1.判断下列说法的正误
(1)重组细胞发育成早期胚胎所需营养主要来源于营养液。 ( )
提示:重组细胞发育成早期胚胎所需营养主要来源于去核卵母细胞。
(2)卵母细胞质中有使细胞核表达全能性的物质。 ( )
(3)与“多莉”羊等克隆哺乳动物相关的技术有细胞培养和核移植等。 ( )
(4)动物难以克隆的根本原因是基因组中的基因不完整。 ( )
提示:动物难以克隆的根本原因是细胞分化过程中,特异性基因的表达,使细胞质中存在抑制细胞核全能性表达的物质。
(5)因为细胞核具有发育的全能性,因此通过核移植克隆动物的成功率很高。( )
提示:克隆动物存在成功率低等问题。
×
√
√
×
×
2.下图为动物细胞工程操作的流程图。
(1)将动物组织中的细胞分散开来获得单个细胞A和B通常用________来处理。
(2)如果该图表示克隆羊的培育过程,①过程中涉及的生物技术有__________
______________(写出两种)。使A、B融合为C,可使用_____________技术。
解析:(1)若A、B是动物细胞,通常用胰蛋白酶处理获得分散的单个细胞。(2)若该图表示获得克隆羊的培育过程,则C为重组细胞,①过程中涉及的生物技术有细胞核移植、动物细胞培养技术。可使用电脉冲细胞融合技术使细胞融合。
答案:(1)胰蛋白酶(或胶原蛋白酶) (2)细胞核移植、动物细胞培养技术 电脉冲细胞融合
3.思考题:通过动物体细胞核移植技术获得的克隆动物,其遗传物质是否和供核细胞的遗传物质完全一样?
提示:不完全一样。细胞核遗传物质一样,但细胞质遗传物质和提供去核卵母细胞的个体几乎完全一样(分析遗传物质来源时,一定要注意细胞核遗传物质和细胞质遗传物质的区别)。
[精要内容把握]
一、知识体系建一建
二、核心语句背一背
1.各种特化细胞的细胞核基因组仍然完整,理论上具有发育的全能性。
2.低等动物细胞的全能性一般比高等动物容易体现。
3.通过核移植技术克隆动物还存在成功率低、某些克隆动物早衰等问题。
提能点 动物细胞核移植技术和克隆动物
[任务驱动]
世界上第一只